内容正文:
7.1.2 两条直线垂直
1.垂直:当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是 时,我们说这两条直线互相垂直.
2.垂线:垂直是相交的一种特殊情形,两条直线互相垂直,其中的一条直线叫作另一条直线的 ,它们的交点叫作 .
3.在同一平面内,过一点有且只有 条直线与已知直线垂直.
4.连接直线外一点与直线上各点的 线段中, 最短.简单说成: .
5.直线外一点到这条直线的 ,叫作点到直线的距离.
直角
垂线
垂足
一
所有
垂线段
垂线段最短
垂线段的长度
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知识点一 垂直的定义
1.(2024保定涿州期末)如图,OA⊥OB,∠AOC=120°,则∠BOC的度数是 ( )
A.150° B.120° C.60° D.30°
2.如图,直线a,b,c相交于一点,a⊥b,若∠1=2∠2,则∠3的度数是 .
3.如图,若CD⊥EF,∠1=∠2,则AB⊥EF,请说明理由(补全解题过程).
解:因为CD⊥EF,
所以∠1= (垂直的定义),
所以∠2=∠1= ,
所以AB EF(垂直的定义).
D
60°
名师点睛
利用垂直定义求角的度数,首先根据垂直得到直角,进而根据互余、互补以及对顶角相等进行角度的计算.
90°
90°
⊥
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知识点二 垂线的画法及性质
4.如图,已知OM⊥a,ON⊥a,所以OM与ON重合的理由是_____________________________
.
5.如图,P是直线AB外一点,直线PA⊥AB,垂足为A,C为直线AB上的一个点.
(1)过点C作CM⊥AB.
(2)直线CM能不能经过点P?为什么?
在同一平面内,过一点有且只有
一条直线与已知直线垂直
解:(1)如图.
(2)直线CM不能经过点P.因为在同一平面内,过一点P有且只有一条直线PA与直线AB垂直.
名师点睛
用三角尺画垂线的步骤:
一“落”:把三角尺的一条直角边落在已知直线上.
二“移”:沿直线移动三角尺,使其另一条直角边经过已知点.
三“画”:沿此直角边画直线.
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知识点三 垂线段的性质
6.(2024保定阜平期末)如图,要在河堤两岸搭建一座桥,搭建方式中最短的是线段PN,理由是 ( )
A.两点确定一条直线
B.垂线段最短
C.两点之间线段最短
D.平面内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
7.如图,AB⊥AC,AD⊥BC,垂足分别为A,D,AB=6 cm,AD=5 cm,则点B到直线AC的距离是
cm,点A到直线BC的距离是 cm.
B
6
5
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8.如图,AB是一条河流,要铺设管道将河水引到C,D两个用水点,现有两种铺设管道的方案.
方案一:分别过点C,D作AB的垂线,垂足为E,F,沿CE,DF铺设管道;
方案二:连接CD交AB于点P,沿PC,PD铺设管道.这两种铺设管道的方案哪一种更节省材料?为什么?
解:按方案一铺设管道更节省材料.理由:因为CE⊥AB,DF⊥AB,所以根据“垂线段
最短”,可知CE<CP,DF<DP,所以CE+DF<CP+DP,所以沿CE,DF铺设管道更节省材料.
名师点睛
根据垂线段的性质解决实际问题,需要从实际问题中建立垂线段模型,把实际问题转化为数学问题.
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【基础过关】
1.(2023邢台期中)依据图中所标的数据,可以判定该同学的跳远成绩是 ( )
A.7 m
B.6.9 m
C.6.2 m
D.2 m
2.(2024石家庄长安区期末)过直线m外的一点Q作m的垂线,下列图中借助直角三角尺操作正确的是 ( )
C
D
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3.(2024保定定州期末)如图,直线AB,CD相交于点O,EO⊥CD,垂足为O.若∠1=54°,则∠2的度数为 ( )
A.26° B.36°
C.44° D.54°
4.(2023沧州模拟)如图,河道的一侧有甲、乙两个村庄,现要铺设一条管道将水引向甲、乙两村,下列四种方案中最节省材料的是 ( )
B
B
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5.(2024廊坊安次区期末)如图,直线BC,DE相交于点O,AO⊥BC,OM平分∠BOD,如果∠AOE=50°,那么∠BOM的度数是 .
6.如图,AB,CD交于点O,OE⊥CD于点O,连接CE.
(1)若∠AOC=25°,则∠BOE= .
(2)若OC=2 cm,OE=1.5 cm,CE=2.5 cm,则点E到直线CD的距离是 cm.
7.如图,AB与CD交于点O,OE⊥CD,OF⊥AB,∠BOD=25°,则∠AOE= ,∠DOF= ,
∠AOC= .
20°
65°
1.5
65°
115°
25°
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8.(教材P6练习T2变式)如图,直线AB,CD相交于点O,P是CD上一点.
(1)过点P画AB的垂线段PE.
(2)过点P画CD的垂线,与AB相交于点F.
(3)说明线段PE,PO,FO三者的大小关系,其依据是什么?
解:(1)如图.(2)如图.
(3)PE<PO<FO,其依据是“垂线段最短”.
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9.(2024邢台南宫期中)如图,直线AB,CD相交于点O,OC平分∠BOE,∠AOE=2∠FOD.
(1)若∠FOD=21°,求∠AOD的度数.
(2)猜想OE与OF之间的位置关系,并说明理由.
解:(1)因为∠FOD=21°,
所以∠AOE=2∠FOD=42°,
所以∠BOE=180°-∠AOE=180°-42°=138°.
因为OC平分∠BOE,
所以∠BOC=∠BOE=×138°=69°,
所以∠AOD=∠BOC=69°.
(2)OE⊥OF.理由如下:
设∠DOF=x,∠COE=y,则∠AOE=2x,∠BOE=2y.
因为∠AOE+∠BOE=180°,所以2x+2y=180°,
所以x+y=90°,即∠DOF+∠COE=90°,
所以∠EOF=90°,所以OE⊥OF.
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【素养闯关】
10.(2024廊坊霸州期中)【动手操作】如图,O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠BOC=135°.将直角三角板MON绕点O旋转一周,当直线OM与直线OC互相垂直时,∠AOM的度数是 .
11.(实际应用题)如图,AOB为一条在O处拐弯的公路,村庄P在公路的一侧,村里准备修一条从村庄P通向这条公路的道路,现有两种设计方案:一是沿PM修路,二是沿PO修路(PO⊥OA),如不考虑其他因素,这两种方案哪个更经济些?它是不是最佳方案?如果不是,请你帮助设计出最佳方案,并简要说明理由.
135°或45°
解:这两种方案中,沿PO修路更经济些,因为根据“垂线段最短”可知,点P到OA的所有线段中,PO最短.但PO不是最佳方案,如图,过点P作PN⊥OB于点N,根据“垂线段最短”可知,点P到OB的所有线段中,PN最短,所以PN<PO<PM,因此沿PN修路最经济,为最佳方案.
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